散货船双层底纵桁板缝布置和尺寸优化设计

作者：严卫祥^*; 冯伟; 赵文斌; 夏利娟

来源：中国舰船研究, 2023, 18(03): 32-37.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02517

• 船舶结构
• 子模型技术
• 多工况筛选
• 有限元强度校核
• 板缝线优化
• 尺寸优化

[目的]为提高有限元结构强度校核效率，减少尺寸优化迭代成本，提出散货船双层底纵桁的板缝布置和尺寸优化方法。[方法]首先，基于理论公式论证子模型技术的可靠性，提出双层底纵桁优化设计的多工况筛选方法。然后，以某散货船双层底纵桁为例，对纵桁进行板格划分，以板格厚度为变量、《散货船和油船共同结构规范》（HCSR）的许用应力为约束条件进行尺寸优化，用穷举法列举所有板缝布置方案对优化后的板格厚度进行合并，选出重量最轻的板缝布置优化方案。最后，基于HCSR舱段有限元计算的屈服强度要求，对上述散货船双层底纵桁需加强的区域进行板缝布置优化，在此基础上，采用尺寸优化方法实现满足屈服强度要求的结构尺寸优化。[结果]结果显示，采用提出的基于尺寸优化的板缝布置优化和结构加强方法能减轻优化区域重量4.9%。[结论]所提方法能有效减少人为有限元加强时的随机性，优化有限元结构加强方案，减轻结构加强重量。

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学